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Die Erfindung betrifft eine elektrohydraulische Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs mit den einzelnen Radbremsen zugeordneten, elektrisch betätigten, stromlos geschlossenen Ventilen, die den Zufluss und Abfluss von von einer insbesondere elektromotorisch angetriebenen Bremsfluidpumpe gefordertem Hydraulikmedium zu Radbremszylindern in Abhängigkeit von den in einer elektronischen Steuereinheit ausgewerteten Signalen eines vom Fahrer des Kraftfahrzeugs betätigten Bremswunschgebers steuern, wobei an einer zwischen der Bremsfluidpumpe und den den Radbremszylindern zugeordneten Einlassventilen verlaufenden Vorlaufleitung ein Bremsfluiddruckspeicher vorgesehen ist. Zum technischen Umfeld wird neben der
DE 100 36 287 A1 auf die
DE 197 01 070 A1 verwiesen.
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Kraftfahrzeug-Bremssysteme haben allgemein im wesentlichen drei Funktionen zu erfüllen, nämlich eine Betriebsbremsfunktion, eine Feststellbremsfunktion und eine Hilfsbremsfunktion. Dazu weisen die bekannten Bremssysteme in der Regel zwei voneinander unabhängige Bremsanlagen, nämlich eine Betriebsbremsanlage und eine Feststellbremsanlage auf. Die Betriebsbremse ist bei bekannten Bremssystemen in der Regel zweikreisig ausgeführt und erfüllt so kreisweise alle Anforderungen an eine Hilfsbremsfunktion.
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Die an Personenkraftwagen üblichen hydraulischen Bremssysteme und Bremsregelsysteme (bspw. ABS, ESP etc.) haben die Eigenschaft, den zur Verzögerung benötigten Bremsdruck durch Muskelkraft des Fzg.-Fahrers oder muskelkraftunterstutzt zu erzeugen. Im Fehlerfall steht bei diesen Systemen eine ebenfalls durch Muskelkraft betätigte oder muskelkraftunterstutzte Hilfsbremse als Rückfallebene zur Verfügung.
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Bekannt sind daneben elektrohydraulische Bremssysteme oder Bremsanlagen (abgekürzt: „EHB”) für Kraftfahrzeuge, die im Normalbetrieb als Fremdkraftbremsanlagen wirken und wobei der gewünschte Bremsdruck durch eine oder mehrere zumeist elektromotorisch angetriebene(n) Pumpe(n) erzeugt in einem Druckspeicher gespeichert und von einer elektronischen Steuerung auf die Radbremsen bzw. auf die einzelnen Radbremszylinder verteilt wird. Im Falle eines Defekts der EHB, etwa bei Ausfall der Elektronik oder der Energieversorgung, kann in einer sog. mechanisch-hydraulischen Rückfallebene vom Fahrer durch seine auf ein Bremspedal (als üblichem Bremswunschgeber) aufgebrachte Betätigungskraft (Muskelkraft) ein zum Verzögern des Fahrzeugs benötigter Radbremsdruck erzeugt werden. Diese Hilfsbremsfunktion erfordert jedoch relativ hohe Betätigungskrafte, die dann im Notfall allein vom Fahrer aufgebracht werden müssen.
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Die durch Muskelkraft betätigte oder muskelkraftunterstützte Betriebsbremse oder Hilfsbremse als Rückfallebene bei einer EHB bedingt eine mechanische Verbindung des Bremswunschgebers (insbesondere Bremspedals) mit dem eigentlichen Bremssystem, so bspw. einem Hauptbremszylinder desselben. Diese mechanische Verbindung bedingt eine räumlich feste Anordnung des Bremswunschgebers, und zwar üblicherweise (insbesondere aufgrund der erforderlichen Betätigungskräfte im Notfall) im Fußraum des Kraftfahrzeugs. Nachteiligerweise kann damit eine verstellbare Pedalerie nur in sehr aufwändiger Weise dargestellt werden, ferner ist für die mechanische Verbindung ein ausreichender Durchbruch zwischen dem Fahrzeug-Innenraum und dem Fzg.-Motorraum, in dem der Bremszylinder üblicherweise angeordnet ist, erforderlich, was nachteilig hinsichtlich der Geräuschdämmung ist. Nachteiligerweise ist ferner die Bremswirkung der Hilfsbremse trotz teilweise hoher Betätigungskräfte und teilweise veränderter (meist längerer) Betätigungswege am Bremswunschgeber begrenzt. Unvorbereitete Fahrer können einen derartigen Funktionsausfall als Totalausfall der Bremsanlage empfinden.
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In der eingangs genannten
DE 100 36 287 A1 wird zur Verbesserung der Verfügbarkeit und zur Erfüllung gesetzlicher Anforderungen an ein elektrisches Bremssystem eine elektrohydraulische Bremsanlage (EHB) vorgeschlagen, bei der im Fehlerfall eine aus einem zweiten, vom einem ersten unabhängigen Energiekreis abgeleitete Ansteuerung der jeweiligen Ventile bereitgestellt wird, durch die dann ein Bremsdruck an wenigstens einer Radbremse auch im Fehlerfall eingestellt werden kann. Konkret sind dabei bspw. an einem PKW zwei voneinander unabhängige, bevorzugt jeweils achsweise wirkende elektrohydraulische Bremsanlagen vorgesehen, die durch ein sog. „brake-by-wire-System” (und somit vom Fzg.-Fahrer aus vollelektronisch) bedient werden können. Mit einer derartigen redundanten Ausrüstung einer Fzg.-Bremsanlage ist zwar eine ausreichende Sicherheit im Falle eines Systemausfalls gegeben, jedoch ist der hierfür zu betreibende Aufwand relativ hoch. Eine Vielzahl von Bauelementen sind doppelt vorzusehen, so bspw. neben eigenständigen Hydraulikpumpen auch individuelle elektronische Steuergeräte. Letztere müssen ferner im Normalbetrieb aufeinander abgestimmt arbeiten.
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In der eingangs weiterhin genannten
DE 197 01 070 A1 ist eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage mit einer von einem Druckspeicher versorgten und für einen Teilausfall des Bremssystems vorgesehenen Hilfsdruckleitung bekannt, die über ein Ventil geführt ist und unter Umgehung der den Radbremsen zugeordneten Ventile in den Radbremszylindern mündet. Dieses besagte Ventil wird von einem elektronischen Steuergerät unter Auswertung der Signale von Drucksensoren, Raddrehsensoren und insbesondere einem dem Bremspedal zugeordneten Pedalwegsensor geeignet angesteuert. Insoweit handelt es sich also auch hier um ein aufwändiges brake-by-wire-System.
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Ein demgegenüber einfacheres Hilfsbremssystem für den Fehlerfall einer EHB nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufzuzeigen, das gleichzeitig oben geschilderte Nachteile der bekannten Hilfssysteme mit mechanisch-hydraulischer Rückfallebene vermeidet, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung.
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Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, dass vom den Druckspeicher aufweisenden Abschnitt der Vorlaufleitung eine Hilfsdruckleitung abzweigt, die über ein mechanisch an den Bremswunschgeber gekoppeltes, bei nichtbetätigtem Bremswunschgeber geschlossenes Bremsventil geführt ist und sich in einer Hilfsleitung fortsetzt, in der ein elektrisch invers zu den Einlassventilen der Radbremszylinder betätigtes und somit stromlos offenes Hilfsschaltventil vorgesehen ist, und die unter Umgehung der den Radbremsen zugeordneten Ventile letztlich in einem oder mehreren Radbremszylindern) mündet. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.
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Erfindungsgemäß wird bei Auftreten eines Fehlers in der elektrohydraulischen Bremsanlage zumindest ein Rad – bei einem zweispurigen Kraftfahrzeug bevorzugt zumindest ein linkes und ein rechtes Rad und dabei bevorzugt zumindest die Räder einer Fzg.-Achse – abgebremst, indem die entsprechenden Radbremszylinder geeignet betätigt werden. Den hierfür erforderlichen Hydraulikdruck stellt bei Betätigung des Bremswunschgebers durch den Fahrer der ohnehin bereits vorhandene Druckspeicher für das Bremsfluid bzw. der darin durch die Bremsfluidpumpe erzeugte Bremsfluiddruck zur Verfügung. Dieser Druck reicht erfahrungsgemäß aus, um das Fahrzeug sogar mehrmals hintereinander vollständig abzubremsen, d. h. auch aus höheren Geschwindigkeiten zum Stehen zu bringen. Hierfür ist selbstverständlich dafür zu sorgen, dass bei einer Betätigung des Bremswunschgebers der Druck aus dem Bremsfluiddruckspeicher zu den Radbremszylindern gelangen kann, wobei der übliche Weg über die elektrisch angesteuerten Ventile wegen des Funktionsausfalls der EHB ja ausgeschlossen ist.
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Vorgeschlagen wird daher ein mechanisch an den Bremswunschgeber gekoppeltes, zunächst geschlossenes und bei einer Betätigung des Bremswunschgebers somit zwangsweise in seine Offenposition bewegtes sog. Bremsventil, welches dann eine praktisch vom besagten Druckspeicher abzweigende sog. Hilfsdruckleitung freigibt, die in eine Hilfsleitung übergeht, welche unter Passieren eines Hilfsschaltventils danach im wesentlichen direkt zu einem oder mehreren Radbremszylindern führt. Dieses Hilfsschaltventil soll bei funktionstüchtiger EHB geschlossen sein, um zu verhindern, dass die EHB dann in ihrer Funktion gestört wird. Bei einem Funktionsausfall der EHB hingegen soll dieses Schaltventil offen sein, damit durch die Hilfsbremsleitung unter Umgehung der den Radbremszylindern zugeordneten Ventile diesen Radbremszylindern ein gewünschter Bremsdruck zugeführt werden kann. Bei diesem Hilfsschaltventil handelt es sich also um ein elektrisches stromlos offenes Schaltventil, welches bei regulärer Funktion der EHB während eines Bremsvorganges vom elektronischen Steuergerät der EHB angesteuert und dann in seine geschlossene Position gebracht wird. Dieses Hilfsschaltventil wird somit entgegengesetzt zu den Einlassventilen der Radbremszylinder betrieben.
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Nachdem nun bei einem Funktionsausfall der EHB dafür Sorge getragen ist, dass zumindest einige Radbremszylinder bei entsprechender Betätigung des Bremswunschgebers mit hydraulischem Bremsdruck beaufschlagt werden, kann im Sinne einer vorteilhaften Weiterbildung vorgesehen sein, dass die entsprechenden, zugehörigen Radbremsen auch wieder gelöst werden können, wenn der Bremswunschgeber entsprechend betätigt, d. h. zurückgenommen wird. Hierfür wird eine sog. Entlastungsleitung vorgeschlagen, die von der Hilfsleitung im Abschnitt zwischen dem Hilfsschaltventil und dem Bremsventil abzweigt und über ein mechanisch an den Bremswunschgeber gekoppeltes, bei betätigtem Bremswunschgeber geschlossenes Entlastungsventil, welches bei nicht betätigtem Bremswunschgeber geöffnet ist, in einem Reservoir mündet.
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Zusammenfassend wird also bei Betätigung des Bremswunschgebers und somit bei einem Bremswunsch des Fahrers gleichzeitig und aufgrund der mechanischen Kopplung an den Bremswunschgeber in sicherer Weise das sog. Bremsventil geöffnet und das sog. Entlastungsventil geschlossen, so dass die Hilfsleitung mit Bremsdruck aus dem Druckspeicher versorgt wird, der über das stromlos offene Hilfsschaltventil in die entsprechenden Radbremszylinder weitergeleitet wird. Wird der Bremswunschgeber anschließend in seine Ruhestellung zurückbewegt, so wird gleichzeitig das Bremsventil geschlossen und das Entlastungsventil geöffnet, so dass die Hilfsleitung mit dem drucklosen Reservoir verbunden ist und der Druck in den Radbremszylindern über die Hilfsleitung und das stromlos offene Hilfsschaltventil abgebaut werden kann. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn diese geschilderten Vorgänge dosierbar ablaufen können, wozu bevorzugt das Bremsventil, ggf. auch das Entlastungsventil, als Proportionalventile ausgebildet sein können.
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Im Hinblick auf einen einfachen hydraulischen Schaltkreis kann die besagte Hilfsleitung in sog. Bremsfluidleitungen münden, die von den jeweiligen Einlassventilen der Radbremsen zu den zugehörigen Radbremszylindern führen. Um zu vermeiden, dass bspw. im Falle einer defekten Bremsfluidpumpe bzw. des Antriebselektromotors derselben der vom Druckspeicher bei Betätigung des Bremswunschgebers bereitgestellte sog. Hilfsbremsdruck über die dann offenen Einlassventile der Radbremszylinder abgebaut wird und somit verloren geht, wird zwischen diesen und der Hilfsleitung in den Bremsfluidleitungen jeweils ein in Richtung vom jeweiligen Radbremszylinder zum jeweiligen Einlassventil hin sperrendes Rückschlagventil vorgeschlagen.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, am Kraftfahrzeug eine zusätzliche invers wirkende Bremse zu installieren, deren Wirkenergie bspw. in einer vorgespannten Feder gespeichert sein kann und die bei funktionstüchtigem elektrohydraulischem Bremssystem praktisch durch den im Druckspeicher herrschenden Druck offengehalten wird. Diese sog. Speicherbremse, die als eigenständiges Bauelement ausgeführt oder bspw. in den Bremssattel einer üblichen Betriebs-Scheibenbremse integriert sein kann, wirkt bzw. greift bevorzugt erst dann, wenn der Druck im Bremsfluiddruckspeicher soweit absinkt bzw. soweit abgebaut ist, dass mit diesem eine ausreichende Bremswirkung nicht mehr erzeugt werden kann. Da diese einmal aktivierte Speicherbremse nicht mehr lösbar ist, sollte das durch diese erzeugte Bremsmoment auch aus Gründen der Fahrstabilität nicht zu groß sein. Typischerweise kann eine Speicherbremse auf nur eine Fzg.-Achse bevorzugt in räumlicher Nähe des Bremshydraulik wirken und eine Verzögerung in der Größenordnung von 0,15 g bewirken.
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Sind an einer erfindungsgemäßen EHB im Hinblick auf einen Ausfall der regulären Funktion wie hier fakultativ zwei Hilfsbremsfunktionen vorgesehen, nämlich eine erste, die auf dem restlichen Druck im Druckspeicher der EHB basiert, und eine zweite, die eingreift, wenn diese Druckreserve abgebaut ist, so stehen praktisch zwei Wirkprinzipien zur Verfügung, die sich durch unterschiedliche Stärken auszeichnen: Die erstgenannte Bremswirkung aus dem Druckspeicher ist dosierbar, bringt die volle Bremsleistung und auch der Zeitpunkt der Verzögerung kann vom Fahrer des Fahrzeugs bestimmt werden. Das insbesondere in Form einer Federspeicherbremse ausgebildete Speicherbremssystem ist nicht dosierbar, fällt aber automatisch ohne weitere Bedingungen bei einem schwerwiegenden Bremsendefekt zu und kann das Fahrzeug dauerhaft festhalten. Dabei haben die beiden Systeme einzeln durchaus ihre Berechtigung, ergänzen sich aber in sehr vorteilhafter Weise. Die Kombination der beiden Systeme ermöglicht es dem Fahrer bei einem Ausfall der regulären Funktion der EHB, das Fahrzeug in einen ungefährlichen Bereich der Straße zu lenken und kontrolliert abzubremsen. Sollte ein Fahrer nach dem Anhalten trotz des Bremsendefekts wieder anfahren oder durch hektisches Betätigen des Bremswunschgebers den Druckspeicher leeren, so wird die Federspeicherbremse (oder dgl.) als letzte Rückfallebene automatisch eingreifen und das Fahrzeug abbremsen und stilllegen.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles weiter erläutert, wobei die beigefügte einzige Figur einen hydraulischen Schaltplan einer erfindungsgemäßen EHB zeigt. Erfindungswesentlich können dabei sämtliche näher beschriebenen Merkmale sein.
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Mit der Bezugsziffer 1 ist ein Bremswunschgeber eines Kraftfahrzeugs (hier in Form eines Bremspedals) bezeichnet, mit dem der Fahrer des Fahrzeugs seinen Bremswunsch vorgeben kann, der dann an den einzelnen Radbremsen 2 bzw. an den einzelnen Radbremszylindern (ebenfalls Bezugsziffer 2) umgesetzt werden soll. Hier handelt es sich beim Kfz um einen PKW mit zwei Rädern und Radbremsen 2 (vorne links = VL, vorne rechts = VR) an der Vorderachse VA und zwei Rädern und Radbremsen 2 (hinten links = HL, hinten rechts = HR) an der Hinterachse HA. Nicht näher eingegangen wird dabei auf den Aufbau der Radbremsen 2, da dieser wie üblich sein kann bzw. ist, d. h. hydraulisch betätigbare Radbremszylinder 2 pressen bei Beaufschlagung mit geeignetem Hydraulikdruck Bremsbeläge gegen eine Bremsscheibe des jeweiligen Fzg.-Rads.
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Zunächst wird kurz der übliche Hydraulikkreis bzw. Bremsfluidkreis erläutert, in dem die einzelnen Radbremszylinder 2 eingebunden sind: Eine hier redundant, d. h. zweifach vorgesehene, von einem Elektromotor 3 regelbar angetriebene Bremsfluidpumpe 4 fördert Hydraulikmedium bzw. sog. Bremsfluid aus einem Reservoir 5 (bzw. aus der Saugseite S desselben) in eine Vorlaufleitung 6, die zu den einzelnen Radbremszylindern 2 zugeordneten elektrisch (bevorzugt elektromagnetisch) betätigbaren Einlassventilen (EV) 7 (vorne links = EVVL, vorne rechts = EVVR, hinten links = EVHL, hinten rechts = EVHR) führt. Diese Einlassventile 7 sind wie figürlich dargestellt stromlos geschlossen und können bei geeigneter elektrischer Ansteuerung in einen gewünschten offenen Zustand gebracht werden, in welchem dann das Hydraulikmedium aus der Vorlaufleitung 6 über radbremsenindividuelle Bremsfluidleitungen 8 VL, 8 VR, 8 HL, 8 HR zu den einzelnen Radbremszylindern 2 gelangt. Dabei ist zwischen den beiden Bremsfluidleitungen 8 VL, 8 VR, der Fzg.-Vorderachse VA und den beiden Bremsfluidleitungen 8 HL, 8 HR, der Fzg.-Hinterachse HA jeweils ein sog. Balanceventil 9 (BVVA bzw. BVHA) vorgesehen.
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Geöffnet werden die Einlassventile 7 bei entsprechender Ansteuerung durch ein nicht dargestelltes elektronisches Bremsensteuergerät, welches unter anderem bzw. insbesondere Signale des Bremswunschgebers 1 auswertet, und zwar bspw. ein Kraftsignal und/oder ein Wegsignal oder ein Beschleunigungssignal, d. h. es ist bevorzugt eine redundante Fahrerwunschsensierung vorgesehen. Wenn ein eingeleiteter oder abgeschlossener Bremsvorgang entsprechend einer Vorgabe des Fahrers über den Bremswunschgeber 1 abgebrochen oder beendet werden soll, so muss der an den Radbremszylindern 2 anliegende Hydraulikdruck bzw. Druck des Bremsfluids abgebaut werden, wozu die jeweiligen Einlassventile 7 geschlossen und (wie figürlich dargestellte stromlos geschlossene) Auslassventile 10 (AVVL, AVVR, AVHL, AVHR), die ebenfalls an die Bremsfluidleitungen 8 VL, 8 VR, 8 HL, 8 HR angeschlossen sind, geöffnet werden. Durch die dann offenen Auslassventile 10 hindurch gelangt ein Teil des unter Druck stehenden Hydraulikmediums bzw. Bremsfluids dann aus den Radbremszylindern 2 über eine Rücklaufleitung 11 zurück in das Reservoir 5 (und zwar in einen Rückfluss R desselben).
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An die Vorlaufleitung 6 ist stromab der Bremsfluidpumpe 4 ein Druckspeicher 14 angekoppelt, in dem gleichzeitig eine gewisse Menge vom Bremsfluid gespeichert werden kann. Stromab dieses Druckspeichers 14 ist in der Vorlaufleitung 6 ein stromlos geschlossenes und bei einem eingeleiteten Bremsvorgang offenes Sicherheitsventil 15 vorgesehen, das für praktisch jeden noch so unwahrscheinlichen Fehlerfall zumindest einen gewissen Restdruck im Druckspeicher aufrecht erhalten kann. Ferner sind in der Figur am im wesentlichen üblichen Bremsfluidkreis der EHB an verschiedenen Stellen Druckfühler (p/U) zur Systemüberwachung und Systemsteuerung vorgesehen.
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Nun soll bei einem irgendwie gearteten Systemausfall dieser EHB eine Hilfsbremsfunktion greifen bzw. vorhanden sein. Diese soll erfindungsgemäß keine nennenswert höhere Pedalkraft oder keinen nennenswert verlängerten Pedalweg am Bremswunschgeber 1 erfordern. Vorgesehen ist hierfür ein sog. Hilfsfluidkreis 20, der mit dem bislang erläuterten Bremsfluidkreis in funktionaler Verbindung steht, und zwar über eine sog. Hilfsleitung 21, die über ein im weiteren noch erläutertes, elektrisch schaltbares und dabei stromlos offenes Hilfsschaltventil 22 führt und in den Bremsfluidleitungen 8 VL, 8 VR der Radbremszylinder 2 der Vorderachse VA des Fahrzeugs mündet. (Wie ersichtlich mündet diese Hilfsleitung 21 direkt in der Bremsfluidleitung 8 VR und quasi indirekt, nämlich über das Balanceventil BVVA 9 bzw. über den dieses Balanceventil 9 enthaltenden Leitungsabschnitt in der Bremsfluidleitung 8 VL, jedoch kann die entsprechende Verschaltung auch anders sein).
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An ihrem gegenüberliegenden Ende mündet die Hilfsleitung 21 in einem sog. Bremsventil 23, das mechanisch an den Bremswunschgeber 1 gekoppelt ist. An die andere Seite dieses Bremsventils 23 schließt sich eine Hilfsdruckleitung 24 an, die in der Vorlaufleitung 6 stromab des Druckspeichers 14 mündet und somit aus diesem mit Hydraulikdruck versorgt werden kann. Von der Hilfsleitung 21 zweigt ferner im Abschnitt zwischen dem Hilfsschaltventil 22 und dem Bremsventil 23 eine im Reservoir 5 mündende Entlastungsleitung 25 ab, die über ein mechanisch an den Bremswunschgeber 1 gekoppeltes Entlastungsventil 26 geführt ist. Von den beiden mechanisch an den Bremswunschgeber 1 gekoppelten Ventilen (Bremsventil 23, Entlastungsventil 26) ist bei nicht betätigtem Bremswunschgeber 1 das Bremsventil 23 geschlossen und das Entlastungsventil 26 geöffnet, während bei Betätigung des Bremswertgebers 1 und somit bei einer Übermittlung eines Bremswunsches durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs das Bremsventil 23 geöffnet und das Entlastungsventil 26 geschlossen wird. Im Hinblick auf eine gute Dosierbarkeit des Bremswunsches ist dabei zumindest das Bremsventil 23 als Proportionalventil ausgebildet.
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Wenn also – wie figürlich dargestellt – der Bremswunschgeber 1 nicht betätigt ist, so sind nicht nur die Einlassventile 7 und das Sicherheitsventil 15 der EHB geschlossen, sondern es ist auch das Bremsventil 23 des Hilfsfluidkreises 20 geschlossen, so dass die Radbremszylinder 2 – wie gewünscht – nicht mit Hydraulikdruck oder Bremsdruck beaufschlagt werden. Dabei wird auch das Hilfsschaltventil 22 in der Hilfsleitung 21 nicht angesteuert und ist somit offen, d. h. gibt den Durchgang frei. Wenn jedoch der Bremswunschgeber 1 vom Fzg.-Fahrer betätigt wird, so werden nicht nur das Sicherheitsventil 15 und die Einlassventile 7 der einzelnen Radbremszylinder 2 geöffnet und hierdurch die einzelnen Radbremsen 2 betätigt, sondern es wird das Hilfsschaltventil 22 elektrisch angesteuert ebenso geschlossen, d. h. in seine sperrende Position gebracht, wie auf mechanischem Wege das Entlastungsventil 26 des Hilfsfluidkreises 20, während das Bremsventil 23 des Hilfsfluidkreises 20 geöffnet wird, d. h. diese Ventile werden jeweils in die andere als figürlich dargestellte Position gebracht. Dies hat zur Folge, dass über das Bremsventil 23 ein entsprechender Druck am nunmehr geschlossenen, sperrenden Hilfsschaltventil 22 angelegt wird.
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Bei Auftreten irgendeines Systemfehlers in der EHB hingegen wird bei betätigtem Bremswunschgeber 1 zunächst seitens der üblichen Elemente der EHB kein Bremsdruck an bzw. in den Radbremszylindern 2 aufgebaut. Auch wird dann das Sicherheitsventil 15 nicht geöffnet, während das Hilfsschaltventil 22 nicht geschlossen wird und somit in seiner figürlich dargestellten, stromlos offenen Position verbleibt. Dies hat zur Folge, dass seitens des Hilfsfluidkreises 20 der dort bei betätigtem Bremswunschgeber 1 sicher herrschende Fluiddruck über die Hilfsleitung 21 unter Umgehung der Einlassventile 7 (EVVL, EVVR) der Vorderachse VA direkt an bzw. in die Radbremszylinder 2 der Vorderachse VA (bzw. in deren Bremsfluidleitungen 8 VL, 8 VR eingeleitet wird. Initiiert durch die Betätigung des Bremswunschgebers 1 und unter Nutzung des im Druckspeicher 14 vorliegenden Drucks werden somit auch bei einem Ausfall der EHB beim hier dargestellten Ausführungsbeispiel die Radbremsen 2 der Vorderachse VA betätigt. Selbstverständlich ist eine vergleichbare Hydraulikschaltung auch für die Radbremsen 2 der Fzg.-Hinterachse HA möglich.
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Um zu vermeiden, dass im Falle einer defekten Bremsfluidpumpe 4 (bzw. des Antriebselektromotors 3 derselben) der vom Hilfsfluidkreis 20 bei Betätigung des Bremswunschgebers 1 bereitgestellte sog. Hilfsbremsdruck über die möglicherweise offenen Einlassventile 7 abgebaut wird und somit verloren geht, ist zwischen diesen und der Hilfsleitung 21 in den Bremsfluidleitungen 8 VL, 8 VR jeweils ein in Richtung vom jeweiligen Radbremszylinder 2 zum jeweiligen Einlassventil 7 hin sperrendes Rückschlagventil 13 vorgesehen. Da beim hier gezeigten Ausführungsbeispiel für die Radbremsen 2 der Hinterachse HA keine Hilfsleitung 21 und somit keine Hilfsbremsfunktion vorgesehen ist, sind dort selbstverständlich keine derartigen Rückschlagventile 13 erforderlich.
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Vorteilhafterweise können die nun über die Hilfsbremsfunktion aktivierten Radbremsen 2 der Vorderachse VA auch wieder gelöst werden, wenn der Bremswunschgeber 1 entsprechend zurückgenommen wird. Dann wird das Bremsventil 23 mechanisch geschlossen und das Entlastungsventil 26 mechanisch geöffnet, d. h. diese beiden an den Bremswunschgeber 1 gekoppelten Ventile 23, 26 werden sicher wieder in die figürlich dargestellte Position gebracht. Über das weiter offene Hilfsschaltventil 22 kann dann durch die Hilfsleitung 21 sowie über das dann offene Entlastungsventil 26 durch die Entlastungsleitung 25 der an den Radbremszylindern 2 der Vorderachse VA anliegende Bremsfluiddruck abgebaut werden.
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An den beiden Radbremsen 2 der Hinterachse HA sind neben den Radbremszylindern 2 noch sog. Speicherbremsen 30 vorgesehen, die bspw. als Federspeicherbremsen ausgebildet sein können. Eine sog. Nebendruckleitung 31 führt vom den Druckspeicher 14 aufweisenden Abschnitt der Vorlaufleitung 6 (und somit von einer Abzweigstelle stromauf des Sicherheitsventils 15) zu den beiden Speicherbremsen 30, die derart ausgelegt sind, dass sie durch ein ausreichend hohes Druckniveau im Druckspeicher 14 bzw. in der Nebendruckleitung 31 offen gehalten werden. Fällt jedoch der Druck im Druckspeicher 14 nach einem Systemausfall der EHB aufgrund mehrerer Bremsvorgänge mittels der oben beschriebenen Hilfsbremsfunktion (über die Hilfsleitung 21) soweit ab, dass weitere derartige Hilfsbremsvorgänge nicht mehr sicher durchgeführt werden können, so wird die Speicherbremse 30 selbsttätig geschlossen und das Kraftfahrzeug immer noch sicher, aber nun endgültig (d. h. nurmehr nach entsprechender Reparatur lösbar) angehalten.
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Die vorgeschlagene elektrohydraulische Bremsanlage zeichnet sich somit durch größtmögliche Systemsicherheit aus, insbesondere auch deshalb, weil die Hilfsbremsfunktion alleine durch mechanische Verbindungen und Elemente abgedeckt ist. Vorteilhafterweise kann der an den Radbremsen 2 anliegende Bremsdruck bei entsprechender Betätigung des Bremswunschgebers 1 zunächst auch wieder abgebaut werden und bei neuerlichem Bremswunsch auch wieder aufgebaut werden, solange das im Druckspeicher 14 vorhandene Druckniveau hierfür ausreicht.
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Eine soweit beschriebene elektrohydraulische Bremsanlage mit druckunterstützter Hilfsbremsfunktion ermöglicht eine Hilfsbremsfunktion ohne mechanisch-hydraulische Rückfallebene und ohne Zuhilfenahme wesentlicher Körperkräfte des Fahrers. In dieser EHB können dennoch die hohen Anforderungen an die Infrastruktur des Fahrzeugs (bspw. hinsichtlich Sensorausstattung, Kommunikationsleitungen, unabhängige Energieversorgungen, etc.) erfüllt und die Kosten für ein solches Gesamtsystem deutlich reduziert werden. Weiterhin kann die Verfügbarkeit der Bremsfunktion auch dann garantiert werden, wenn das elektrische Bordnetz des Fahrzeugs komplett ausfällt. Der Fahrer kann sein Fahrzeug mit normalem Kraftaufwand wirksam und dosierbar zu einem selbstgewählten Zeitpunkt verzögern.
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Sollte der Druckspeicher (14) erschöpft sein, dann hält die vorgeschlagene, invers wirkende Speicherbremse (30) das Fahrzeug an und legt es still. Auf diese Weise ist es möglich, eine im Stand der Technik übliche mechanisch-hydraulische Rückfallebene entfallen zu lassen und das Bremssystem für den normalen, mit Notsituationen ungeübten Fahrer noch sicherer zu machen, wobei noch darauf hingewiesen sei, dass durchaus eine Vielzahl von Details abweichend vom gezeigten Ausführungsbeispiel gestaltet sein kann, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bremswunschgeber
- 2
- Radbremse bzw. Radbremszylinder
V = vorne, H = hinten, L = links, R = rechts,
VA = Vorderachse, HA = Hinterachse
- 3
- Elektromotor
- 4
- Bremsfluidpumpe
- 5
- Reservoir der EHB S = Saugseite, R = Rückfluss
- 6
- Vorlaufleitung
- 7
- Einlassventil EV (V = vorne, H = hinten, L = links, R = rechts)
- 8
- Bremsfluidleitung (V = vorne, H = hinten, L = links, R = rechts)
- 9
- Balanceventil BV (VA = Vorderachse, HA = Hinterachse)
- 10
- Auslassventil AV (V = vorne, H = hinten, L = links, R = rechts)
- 11
- Rücklaufleitung
- 13
- Rückschlagventil
- 14
- Druckspeicher
- 15
- Sicherheitsventil
- 20
- Hilfsfluidkreis
- 21
- Hilfsleitung
- 22
- Hilfsschaltventil
- 23
- Bremsventil
- 24
- Hilfsdruckleitung
- 25
- Entlastungsleitung
- 26
- Entlastungsventil
- 30
- Speicherbremse
- 31
- Nebendruckleitung
